革兰氏阴性菌TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、作用机制、分布及进化

革兰氏阴性菌在生长繁殖过程中需要从外界摄取营养物质。一些小分子营养物质可以自由地通过革兰氏阴性菌的细胞膜,而一些大分子营养物质的转运需要特异性的TonB复合物依赖性的外膜受体进行转运。TonB复合物由TonB、ExbB、ExbD构成,是革兰氏阴性菌对外界营养物质主动转运过程的能量提供单位,在革兰氏阴性菌分布广泛。近年来,对TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、结构及作用机制取得了重大研究进展,然而此复合物在不同的细菌也存在功能及作用机制上的差异。基于此背景,本文综述了TonB复合物的功能和结构研究进展,并分析了TonB复合物在革兰氏阴性菌中的分布、进化,比较了不同革兰氏阴性菌此复合物的差异,有助于进一步发现和揭示TonB复合物的新功能与作用机制。     

革兰氏阴性菌TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、作用机制、分布及进化分析

革兰氏阴性菌在生长繁殖过程中需要从外界摄取营养物质。一些小分子营养物质可以自由地通过革兰氏阴性菌的细胞膜,而一些大分子营养物质的转运需要特异性的TonB复合物依赖性的外膜受体进行转运。TonB复合物由TonB、ExbB、ExbD构成,是革兰氏阴性菌对外界营养物质主动转运过程的能量提供单位,在革兰氏阴性菌分布广泛。近年来,对TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、结构及作用机制取得了重大研究进展,然而此复合物在不同的细菌也存在功能及作用机制上的差异。基于此背景,本文综述了TonB复合物的功能和结构研究进展,并分析了TonB复合物在革兰氏阴性菌中的分布、进化,比较了不同革兰氏阴性菌此复合物的差异,有助于进一步发现和揭示TonB复合物的新功能。     

生物膜的主动转运功能

主动转运是生物膜最重要的特性之一,它能逆浓度梯度将溶质转运,维持细胞内外溶质如Na~+、K~+等的浓度差。这种转运必须有能量供给。如果转运溶质不带电荷,则溶质由浓度C_Ⅰ向浓度C_Ⅱ转运时自由能(_△G)的变化为:_ △G=2.3RTlog C_Ⅱ/C_Ⅰ对于带电荷的转运溶质,则为:     

蛋白质入核转运的机制和研究进展

细胞核膜是由外膜和内膜组成的磷脂双分子层结构,同时镶嵌一些核孔复合体（NPC）.核孔复合体是胞浆和胞核之间主动和被动转运的生理屏障.核内功能蛋白在胞浆内合成后通过核孔复合体进入胞核,这个过程除了需要NPC上核孔蛋白、胞浆内核转运受体和RanGTP等蛋白的参与外, 货物蛋白本身的结构特征在其入核转运过程中亦发挥重要作用.本文着重就蛋白入核转运的机制及近年来取得的相关进展进行综述.     

Epigallocatechin-3-gallate对原代大鼠脂肪细胞脂肪分解及HSL、TGH转录表达的影响

体内能量代谢是维持机体正常生理活动的基础,而脂肪细胞的脂解是能量代谢的核心反应之一,调控脂肪酸从TG库释放,后由血清白蛋白转运至体内各个组织以满足能量需要。如果脂解作用出现障碍,就会影响机体能量的平衡进而引发肥胖和胰岛素抵抗等疾病。表没食子儿茶素没食子酸酯(Epig     

ABC转运蛋白的结构与转运机制

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transponer,ABC转运蛋白）超家族是一组跨膜蛋白,具有ATP结合区域的单向底物转运泵,以主动转运方式完成多种分子的跨膜转运.ABC转运蛋白的一个亚家族与多药抗性（multidrug resistance,MDR）有关,而多药抗性是临床肿瘤化疗中需要解决的主要问题,所以其结构与转运机制一直是研究的热点.最近几年获得了一些高分辨率的ABC转运蛋白的晶体结构,该文将根据ABC转运蛋白的结构的研究进展对其可能的转运机制进行讨论.     

转运过程中Caco-2细胞对外源miR-133a摄取规律探究

[目的]探究外源miR-133a在Caco-2细胞转运过程中细胞摄取的规律。[方法]建立Caco-2细胞模型以探究miR-133a在体内吸收情况;以Cy3标记的miR-133a对细胞摄取miR-133a的状态和过程进行探究;以细胞破碎液来评价被摄入的miR-133a在胞内的稳定性;通过细胞在不同温度下摄取miR-133a状态来评价细胞摄取miRNA途径。[结果]通过RT-q PCR检测到24 h内外源miR-133a能够以完整片段地形式被Caco-2细胞所转运,最大转运量占加入的总片段量的5.51×10~(-3)%;Caco-2细胞能够摄取外源miR-133a,24 h后达到饱和状态,吸收率达7.2%;被摄入的miR-133a主要分布于细胞质,且部分会围绕细胞核分布;摄入胞内的外源miR-133a在24 h后残留量占总量的0.04%;miR-133a的细胞摄取过程需要消耗能量。[结论]证明了Caco-2细胞能够主动摄取外源miR-133a,孵育24 h的吸收率为7.2%,且摄取为能量依赖过程。     

鱼类脂肪与脂肪酸的转运及调控研究进展

由于鱼油资源短缺, 植物油在水产饲料中广泛使用。然而, 随之而来的鱼体脂肪异常沉积等问题也日益突出, 严重危害养殖鱼类健康。脂肪的沉积是一个复杂的过程, 主要包括脂肪的合成、转运和分解。到目前为止, 在鱼类中已经进行了大量关于植物油替代鱼油影响脂肪沉积的研究。但是, 这些研究主要集中于脂肪的合成和分解, 有关脂肪转运的研究十分缺乏。脂肪转运不仅是影响组织脂肪沉积的重要因素, 而且在机体脂稳态和能量平衡中起着重要作用。因此综述了鱼类脂蛋白的种类和组成, 鱼类对脂肪和脂肪酸的转运, 营养因素对脂肪和脂肪酸转运的影响, 指出了脂类转运研究的重要性和紧迫性, 并且提出了未来需要努力的方向。     

微生物有机酸转运蛋白的研究进展

转运蛋白是一类膜蛋白,可介导生物膜内外化学物质的跨膜转运及信号交换。有机酸转运蛋白在微生物有机酸代谢的跨膜转运过程中发挥重要作用,根据转运蛋白有机酸转运的方向不同可以分为摄取转运蛋白和外排转运蛋白。在微生物代谢中,有些有机酸可以作为能源直接参与体内代谢,有些是能量转换过程中的重要中间产物;摄取转运蛋白的过表达,可以促进微生物细胞获取能源物质,高效的生产目标产物;有机酸摄取转运蛋白敲除或外排转运蛋白表达,有利于底盘细胞外排更多目标产物,进而促进有机酸的生物合成。研究有机酸转运蛋白的结构和功能,有助于解析微生物细胞有机酸生物合成及利用的机制,对于提高工业微生物对有机酸的利用及生物合成具有重要作用。本文综述了微生物有机酸转运蛋白分类和结构、转运方式和转运功能等方面,重点综述了转运蛋白在有机酸生产中的应用,为工业微生物有机酸的高效生物合成及未来发展提供参考。     

《生物物理年度评论》：科学家综述继发性主动转运蛋白折叠与运输机制

来自清华大学生科院的施一公教授近期发表了题为”Commonfoldsandtransportmechanismsofsecondary activetransporters”的综述文章,聚焦于继发性主动转运作用元件的常见折叠。以及共有的转运机制。通过一些结构信息,分析新发现结构。生化和计算模拟证据相关的作用机制。     

植物非结构性碳水化合物代谢及体内转运研究进展

非结构性碳水化合物(NSC)是参与植物能量代谢的主要能量物质,是维持植物自身发育及响应环境调控的重要因子,主要包括单糖、二糖、糖醇、低聚糖和淀粉等。不同NSC成员之间存在相互转化,其代谢和转化由激素和不同环境因子共同调控,其中激素是主导因子。目前NSC的测定方法主要有滴定法、比色法、酶解法、色谱法等,其中色谱法精度高,可同时进行定性和定量分析,目前应用最为广泛。NSC的转运需要糖转运蛋白参与,主要包括单糖转运蛋白(MST)、蔗糖转运蛋白(SUT)和糖外排转运蛋白(SWEET)三类,其中MST和SUT分别负责对各类单糖和蔗糖进行转运,而SWEET既可以对多种单糖进行转运,也参与了蔗糖的运输过程。本文对NSC相关的代谢、定性定量分析及转运调控等基本规律及最新研究进行了总结,以为更好地明确NSC在植物生长发育及环境调控方面的作用和调节机理提供参考。     

植物ABC转运蛋白及其在Al胁迫下的功能研究进展

ABC(ATP-Binding Cassette)转运蛋白家族是目前已知最大、功能最广泛的蛋自家族,能利用水解ATP的能量来参与生物体内多种物质的转运,这一基因家族成员在哺乳动物和微生物中已广泛鉴定,在植物中的研究是一个相对较新的研究领域.铝是酸性土壤作物生产的一个主要的限制因素,ABC转运蛋白在植物铝耐受性方面有重要作用.该文主要对ABC转运蛋白的特点、生物学功能及植物ABC转运蛋白在Al胁迫下的作用进行了综述,并分析其存在的问题,展望今后可能开展的研究方向.     

细胞因子和生长因子信号转导途径中信号蛋白分子的核转运机制

信号蛋白分子的入核及出核转运是细胞因子和生长因子信号转导途径中的重要环节.核定位序列（NLS）是信号蛋白分子上与入核转运相关的氨基酸序列.核孔复合物（NPC）、核转运蛋白importin和能量供应体Ran/TC4在入核转运过程中也发挥了重要作用.另外,很多细胞因子和生长因子或其受体上所含有的NLS序列也具有核定位功能,并可能通过“伴侣机制”参与其他信号蛋白分子的入核转运.     

《生物物理年度评论》：科学家综述继发性主动转运蛋白折叠与运输机制

来自清华大学生科院的施一公教授近期发表了题为“Common folds and transport mechanisms of secondary active transporters”的综述文章,聚焦于继发性主动转运作用元件的常见折叠,以及共有的转运机制。通过一些结构信息。分析新发现结构。生化和计算模拟证据相关的作用机制。     

细菌肽转运蛋白的研究进展

细菌的肽转运蛋白包括3种,寡肽转运蛋白(Oligopeptide permease,Opp)、二肽转运蛋白(Dipeptide permease,Dpp)和二/三肽转运蛋白(Di-and tripeptide permease,Dtp)。Opp和Dpp属于ABC型超家族(ATP-binding cassette superfamily)转运蛋白,利用ATP水解产生的能量实现底物转运。对Opp和Dpp研究最多的是胞外肽结合蛋白OppA和DppA,它们起着最初识别与结合底物的重要作用。Dtp属于主要协助转运蛋白超家族(Major facilitator superfamily,MFS),与质子进行底物共转运。细菌肽转运蛋白的晶体结构解析结合大量的生化数据分析,使得人们对其转运机制有了深入的了解。本文对这三种肽转运蛋白的研究进展分别进行综述。     

ABC转运蛋白结构及在植物病原真菌中的功能研究进展

ABC (ATP-binding cassette)转运蛋白是最大的膜转运蛋白超家族之一,其主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度运输.所有生物体都含有大量ABC蛋白. ABC蛋白位于细胞的不同空间,如细胞膜、液泡、线粒体和过氧化物酶体.通常,ABC转运蛋白由跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD)组成,分别与底物和ATP结合.NBD执行与ATP结合和水解,是ABC转运蛋白的动力引擎,TMD识别特异性配体.大多数ABC转运蛋白最初是通过研究生物体耐药性而被发现的,包括多效耐药(PDR)和多药耐药(MDR).本文对ABC转运蛋白的结构及作用机制,以及植物病原真菌中ABC转运蛋白功能的研究进展进行综述.     

克山病病区粮低Se对大白鼠心肌线粒体Ca转运影响的研究

以低Ｓｅ克山病病区粮喂养大白鼠为动物模型,在细胞及亚细胞水平上进行了低Ｓｅ与Ｃａ转运关系的研究,同时测定了线粒体的能量转换功能。结果显示,低Ｓｅ病区粮组动物心肌线粒体Ｃａ转运呈现明显异常,但线粒体能量转换功能尚未发生明显改变。提示线粒体Ｃａ转运功能损伤先于线粒体能量转换功能损伤之前发生。心肌线粒体Ｃａ转运功能可作为更灵敏的指标用于克山病发病机理的研究。上述结果进一步表明克山病是一种“心肌线粒体病”。     

药物跨膜转运细胞模型影响因素及应用

本文详细介绍了Caco-2细胞系和MDCK细胞系的特点、跨膜转运细胞模型的建立及其影响因素,包括细胞模型的选择、细胞接种密度、细胞单层的紧密性等细胞因素和Transwell多微孔膜的性质等环境因素。概述了国内外关于利用Caco-2和MDCK细胞系作为模型进行药物筛选、药物相互作用和研究药物吸收转运机制等方面的内容及MDCK细胞模型作为肠道模型、肾脏模型及血脑屏障模型的应用。比较了Caco-2细胞和MDCK细胞在肠道模型方面的差别,MDCK细胞主要用于选择性研究药物在小肠吸收及转运机制,特别用于细胞旁被动转运药物的研究,而Caco-2细胞用于双向转运或能量依赖主动转运研究。MDCK细胞模型可在体外培养条件下平稳转染人类MDR1基因,因此可高表达P-gp基因,可作为可用于评估肾脏药物相互作用、快速进行候选药物筛选及研究药物转运机制的理想模型。     

核因子κB的跨核膜转运及其调控机制

核因子kappaB(NF-κB)是一组重要的转录调节因子,当细胞处于静息状态时,它与抑制蛋白IκB结合以非活性的形式存在于胞浆中.当细胞受到多种外界信号刺激,NF-κB、IκB分别在核定位信号（NLS）的介导下经核孔复合物（NPC）转运入核.在核内,NF-κB与IκB再次结合成复合物,在核转出信号（NES）介导下,经CRM1依赖的途迳出核.该过程是能量依赖的主动转运过程,涉及小分子Ran蛋白及多种可溶性因子.     

ABC转运蛋白结构与转运机制的研究进展

腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白)是一类跨膜蛋白,其主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度运输。这类跨膜转运蛋白具有保守的功能结构域和多样化的生物学功能,广泛分布于原核和真核生物中。近几年的研究结果表明,人类多种疾病,如免疫缺陷、癌症等,都与ABC转运蛋白病变相关,因此这类转运蛋白结构及转运机制的研究受到广泛关注。现对近几年ABC转运蛋白结构及其转运机制的研究进展进行讨论。